Ток зарядки автомобильного аккумулятора
Чтобы зарядить аккумуляторную батарею (АКБ) не нужно каких-либо профессиональных знаний, так как этот процесс не представляет особых трудностей. Для этого необходимо всего лишь внимательно прочитать руководство по эксплуатации зарядного устройства (ЗУ), иметь данные об аккумуляторе, а также понимать, какой ток предпочтительнее для зарядки аккумулятора. От этого зависит продолжительность срока службы АКБ.
Правильное подключение зарядного устройства
Содержание статьи
Правильное подключение зарядного устройства
Во избежание потери информации блоком управления двигателем, сбоя настроек дополнительного оборудования и прочих неприятностей, вызванных снятием аккумулятора и отключением всех систем от питания, заряжать АКБ рекомендуется непосредственно на авто. Для этого необходимо следовать некоторым правилам:
- все электроприборы при подготовке и непосредственно зарядке, следует отключить либо перевести в режим сна;
- ЗУ рекомендуется подключать к клеммам АКБ только в выключенном состоянии и при минимальном токе;
- в процессе зарядки АКБ автомобиля, ток зарядки аккумулятора необходимо постепенно добавлять;
- -контакт на клеммах должен быть максимально качественным.
Если при зарядке падает ток, то это значит, что схема ЗУ привязана к напряжению. При зарядке аккумулятора уровень заряда поднимается, и ток соответственно тоже растет.
Способов зарядки существует несколько и каждый из них имеет свои особенности.
Зарядка током постоянной силы
При таком способе сила тока выступает как постоянная, а рассчитать средний ток зарядки аккумулятора можно следующим образом:
- для кислотных АКБ – емкость аккумулятора согласно паспорту разделить на 10;
- для щелочных – разделить на 4.
Кислотные АКБ для авто являются более чувствительными к условиям эксплуатации и режимам в процессе зарядки, а также такие АКБ являются наиболее распространенным видом. Ток зарядки аккумулятора на автомобиле подбирается в соотношении общей его емкости произведенной на 0,1. Т.е. если эта емкость составляет 60А/ч, то ток устанавливается 6А.
Для зарядки аккумулятора мотоцикла, емкостью 6А/ч, достаточно тока 0,6 Ампер.
Такой ток может дать портативное зарядное устройство импульсного типа «Аида УП-12».
При зарядке АКБ постоянным током нужно контролировать температуру и плотность электролита а также напряжение на АКБ
При этом способе нужно контролировать температуру электролита, его плотность и напряжение аккумулятора. О том, что АКБ зарядился полностью, свидетельствует неизменное напряжение и плотность электролита, а также бурное выделение газов. Но за процессом нужен периодический контроль (хотя бы каждый час), так как для качественной зарядки ток необходимо регулировать и не пропустить газовыделение в период окончания зарядки.
Чтобы увеличить уровень заряда АКБ, ток, при увеличении напряжения до 14,4В, должен быть уменьшен вдвое. Зарядка аккумулятора малым током продолжается до тех пор, пока не начнется выделение газов.
Ускоренная зарядка
Данный способ применяется для ускоренного восстановления рабочего состояния АКБ за счет зарядки на повышенных значениях тока.
Отличается он от вышеописанного метода лишь тем, что в этом случае сила тока для зарядки аккумулятора немного больше. Ее значение устанавливается в зависимости от максимально возможного тока, который способно выдавать ЗУ.
Ускоренная зарядка АКБ, при постоянном использовании, сокращает срок его службы
Основным недостатком ускоренного способа зарядки (при его частом повторении) является сокращение длительности эксплуатации АКБ. Поэтому применять этот метод нежелательно. Поскольку форсированная зарядка не предполагает заряд АКБ до полного восстановления ее емкости, то его необходимо в ближайшее время дозарядить более приемлемым методом.
Зарядка АКБ при стабильном напряжении
Уровень заряда, в случае использования этого метода, зависит непосредственно от напряжения, которое в состоянии обеспечить ЗУ. Например, если самое большое напряжение на выходе ЗУ составляет 14,4В, то при непрерывном заряде на протяжении суток, АКБ зарядится максимум на 85%, при этом значении напряжения в 15В – до 90%, при 16В – до 97%.
Полной зарядки можно достичь только при использовании ЗУ с напряжением на выходе 16,4 В.
Полная зарядка АКБ при постоянном напряжении требует не менее 24 часов
Этот способ позволяет заряжать АКБ автоматически, в наблюдении за процессом здесь нет необходимости. Окончание зарядки определяется по напряжению на выводах АКБ, оно должно равняться напряжению на выходе ЗУ плюс 0,1В. Но для 95% заряда, если зарядка выполняется при помощи ЗУ с выходящим напряжением 14,4В, потребуется больше 24 часов.
Зарядка аккумулятора импульсным током
Импульсная зарядка – это применение ЗУ с непостоянным током либо напряжением, т.е. их величины увеличиваются и уменьшаются с определенным интервалом. Импульсный ток подразделяется на ассиметричный и пульсирующий.
При зарядке на ассиметричном токе в каждом цикле происходит изменение его полярности. Но электрический заряд больше при прямой полярности, нежели при обратной (соотношение заряда к разряду 10/1, а продолжительности их импульсов 1/2).
Благодаря этому и заряжается АКБ.
Пульсирующий ток заряжает батарею за счет изменения своей величины, а полярность при этом остается неизменной.
Зарядка АКБ с использованием стабилизатора тока
Стабилизатор тока для зарядки аккумулятора представляет собой устройство с безтранформаторной схемой с конденсаторами. Этот прибор позволяет заряжать стабильным током 130мА одновременно до 4 АКБ. Ток можно уменьшить до 65мА, если удалить 1 конденсатор.
При использовании стабилизатора напряжения можно одновременно заряжать до 4 АКБ
Аккумуляторы необходимо подключать параллельно размещению стабилитронов в схеме, соблюдая при этом полярность. Именно стабилитроны позволяют одновременно без переключателя производить зарядку 4 батарей, за счет того, что во время зарядки он находится в закрытом положении, а когда АКБ отсутствует в ячейке – стабилитрон открывается, что способствует пропусканию тока.
Аккумуляторные батареи подключаются к стабилизатору тока непосредственно перед его включением в сеть.
При его эксплуатации следует быть предельно внимательным, потому что его выходные клеммы связаны с сетью, а одно неосторожное движение может привести к поражению электрическим током.
автомобильный — Ток генератора переменного тока при зарядке разряженного аккумулятора
У вас, очевидно, уже есть хороший ответ от Чарльза, но мне хочется написать так вот =).
Это приведет к высокому зарядному току, некоторому износу батареи и выделению газа. Свинцово-кислотные аккумуляторы, однако, являются одним из наиболее устойчивых химических элементов к плохому обращению с этим и другими типами, так что это помогает. Очевидно, что вы можете свести к минимуму износ батареи, используя зарядное устройство, когда это происходит, но по сравнению со многими другими формами повреждения батареи, делать это несколько раз в год, когда вам нужно повысить уровень заряда вашего автомобиля, нецелесообразно. Простое хранение аккумулятора в разных состояниях заряда может сильно повлиять на его срок службы.
Возможно, вы знаете, что один из лучших способов повредить свинцово-кислотный аккумулятор — это позволить ему достичь экстремально низких температур при полной разрядке, так как в этом случае температура замерзания жидкости повышается настолько, что она становится твердой, расширяясь. и изгиб/повреждение пластин в процессе.
Это часто убивает батарею одним выстрелом. Гораздо предпочтительнее страдать от небольшого износа батареи из-за высоких зарядных токов, чем позволять ей зависать, пока я найду кого-нибудь, кто будет ее подзаряжать. Однако, если вы оказались дома и у вас есть свободное время, во что бы то ни стало немного продлите срок службы батареи, вытащив ее, вставив внутрь и подзарядив.
Свинцово-кислотные аккумуляторы также являются одним из самых простых типов перерабатываемых аккумуляторов (хотя это не всегда хорошо), и это помогает поддерживать их стоимость на низком уровне. Пластины можно чистить/выпрямлять/заменять, а кислоту можно обновлять, а это означает, что если бы у вас была система, в которой из-за нехватки места были необходимы повторяющиеся чрезмерно агрессивные циклы зарядки, правильное оборудование и регулярный цикл технического обслуживания смягчили бы и минимизировали стоимость повреждать.
Низкая стоимость и простота разработки долговечных, устойчивых, безопасных, сильноточных аккумуляторов со свинцово-кислотными батареями являются основной причиной того, что они не были вытеснены ионно-литиевыми модулями или массивами суперконденсаторов.
Вам также может быть интересна эта статья. Несколько интересных цитат из него:
«Для большинства всех свинцово-кислотных аккумуляторов — гелевых, AGM, обычных — можно безопасно выбрать зарядное устройство с максимальным током заряда, не превышающим 20–25% емкости аккумулятора. Я знаю, что эта статья о быстрой зарядке, но Я также должен упомянуть, что вы не хотите использовать зарядный ток менее 3% от емкости (вспомните капельные зарядные устройства и сопровождающие устройства).
Попробуй и запомни эту мелодию с максимальным безопасным зарядом: эмпирическое правило: от 5 до 1 дюйма
Это свидетельствует о том, что даже менее благоприятные типы свинцово-кислотных аккумуляторов устойчивы к быстрой зарядке. Пусковые аккумуляторы в автомобилях, как правило, имеют тонкое покрытие с еще большим допуском.
У нас также есть:
«Аккумуляторы AGM из чистого свинца премиум-класса, такие как NorthStar и Odyssey, в которых используются тонкие пластины и которые сильно сжаты, могут фактически выдерживать скорость заряда, равную их заявленной емкости в ампер-часах! Это верно, их можно заряжать на 100% от их номинального значения в ампер-часах! »
Таким образом, на некоторых стартерных батареях они могут поддерживать внутреннее сопротивление на таком низком уровне, что их можно зарядить за один час.
Таким образом, вывод, который мы можем сделать, заключается в том, что, хотя для некоторых типов аккумуляторов, особенно непрерывная зарядка, будет благоприятна для их срока службы, в целом свинцово-кислотные аккумуляторы гораздо более терпимы к этому, чем вы первоначально ожидали, с зарядом 10 А или более. для аккумуляторов емкостью ~ 50 Ач даже небольших автомобилей. Хотя более высокое потребление в течение очень коротких периодов времени, пока батареи выравниваются или во время начальной фазы зарядки, может вызвать некоторый износ, это вряд ли окажет большое влияние из-за редкости события.
Еще одна вещь, которую следует иметь в виду, это то, что номинальная мощность вашего генератора переменного тока 75 А описывает его выходную мощность, и он регулирует напряжение, а не ток. Скорее всего, ваш аккумулятор был выбран для того, чтобы автомобиль имел разумную тягу в таких ситуациях.
Редактировать: Для решения ваших дополнительных вопросов:
На самом деле было бы достаточно сказать, что «генератор переменного тока не имеет ограничения по току и будет поражать его максимальным током».
🙂Сказать, что он «поразит его максимальными усилителями», было бы грубым заблуждением, и я бы так не сказал. Некоторое ограничение тока будет обеспечено полным сопротивлением внутренних соединений и обмоток генератора, а также запаздыванием регулирования, просто небольшим и не преднамеренным. Во время очень короткой начальной фазы батарея будет потреблять всплеск тока, но в течение очень короткого периода времени из-за того, что большая часть энергии, запасаемой батареей, находится в диапазоне умеренного напряжения. Благодаря этому, чем выше пик тока, тем короче он будет. Несколько месяцев назад, по-моему, один из инженеров поднял статью в ответ на вопрос о балансировке аккумуляторов, где были проведены испытания на предмет повреждения из-за кратковременных всплесков тока, вызванных параллельным подключением несбалансированных свинцово-кислотных аккумуляторов. Пора спать, так что я не буду пытаться его выкопать, но вы можете поискать его.
Теоретически, если одностороннее устройство ограничения тока подключить последовательно к батарее, это продлит срок ее службы, верно?
Теоретически это может продлить срок службы батареи на очень небольшую величину, если только вы не планируете повторять событие много сотен раз или, возможно, десятки раз, если ваша батарея имеет очень низкий рейтинг CCA (что указывает на возможно толстые пластины) или если вы необычный тип аккумулятора в вашем автомобиле, например, глубокий цикл.
автомобильный — ограничитель тока — зарядка аккумулятора от аккумулятора
спросил
Изменено 2 года, 9 месяцев назад
Просмотрено 11 тысяч раз
\$\начало группы\$
Я планирую заряжать вспомогательный аккумулятор от автомобильного генератора, используя реле, чувствительное к напряжению, для соединения положительных полюсов автомобильного аккумулятора.
Единственным препятствием на данный момент является то, что вспомогательная батарея (12 В) допускает максимальный зарядный ток 20 А. Поэтому мне нужен ограничитель тока последовательно с реле.
Какую самую простую схему я могу использовать?
Я читал, что люди используют лампочки из-за их нелинейного поведения. В этом случае, как я могу рассчитать необходимую мощность лампочки (12 В), чтобы ограничить ток до 20 А?
РЕДАКТИРОВАТЬ: Другими словами, мне нужно зарядное устройство для свинцово-кислотного аккумулятора на 12 В, которое питается от другого свинцово-кислотного аккумулятора на 12 В с пределом зарядки 20 А 92, ок. 2x 3м, медь
- аккумуляторная батарея
- автомобильная
- 12 В
- токоограничивающая
\$\конечная группа\$
4
\$\начало группы\$
Это не просто как линейный лимитер и лучше с ШИМ лимитером и LC фильтром.
Если 12Vaux полностью разряжен и требует последовательного сброса нагрузки (14.2-11.2)V*20A=60W. Это много тепла, прежде чем Imax уменьшится до CV, равного напряжению генератора.
Если кто-то считает лампочку хорошим решением, то это фактически источник почти постоянного тока PTC при использовании в диапазоне напряжения от 0 до 10%, определенном DCR, который составляет 10% от номинального напряжения R. например. 12 В / 20 А, где сопротивление нити накала падает до 10% от DCR при номинальном напряжении при 3200 К. Таким образом, 3 В * 20 А = 60 Вт, с DCR 0,15 Ом, тогда при 10 В и 10% DCR лампа может быть примерно 30 В 1,5 Ом или 45 Вт. что на самом деле не имеет практического значения. Это может быть что-то вроде автомобильных фар на 12 В 70 Вт, соединенных последовательно/параллельно, если только вы не хотите, чтобы при зарядке загорался индикатор AUX.
Так что нормально при меньших токах, но не 20А. Это всего лишь примерная оценка, а не строгий расчет.
Лучшим решением является ШИМ с последовательным дросселем, рассчитанным на 20 А, например, те воздушные катушки, которые используются в блоках питания ATX, и быстрая скорость переключения с переключателем MOSFET, рассчитанным на 50 А (высокая сторона или низкая сторона).
Батарея действует как конденсатор 10 кФ. с некоторым ESR от 5 мОм до 1 Ом в мертвом состоянии. но колпачок RF уменьшит электромагнитные помехи.
Другой способ — просто использовать фиксированный провод нагревателя 150 мОм 60 Вт (никромовый) и использовать его для поддержания температуры чашки кофе 😉 Или использовать разрядник Cap Pulse, рассчитанный на высокий среднеквадратический ток пульсации (несколько больших пластиковых колпачков, соединенных параллельно) Это по сути является активным ограничителем тока SMPS с максимальным падением 0,1 В в режиме CV при 14,2 В или 0,1 В / 20 А = 5 мОм (MOSFET + дроссель DCR)
Я сказал, что сделать это правильно нелегко и оставаться в рамках.
В конечном счете, самым простым решением является установка более мощной батареи, рассчитанной на ток генератора, но тогда вы можете взорвать диодный мост генератора, поскольку обе батареи разряжены и потребляют максимальный ток генератора в течение длительного времени при температуре перехода 180°C.
.
Вы можете взглянуть на дисковые ограничители перенапряжения NTC, но они не могут защитить батарею, так как они предназначены для защиты, возможно, только 0,5 фарад, а не батареи с 10-100 кФ. Чтобы понять, прочитайте https://www.digikey.com/en/ptm/a/amphenol-advanced-sensors/cl-series-inrush-current-limiters/tutorial. Чтобы сбрасывать 40 Вт тепла, он должен либо сильно нагреваться, либо быть большим, как лампы налобных фонарей (которые нагреваются и должны быть защищены от влаги).
\$\конечная группа\$
3
\$\начало группы\$
Самый простой ограничитель тока, с которым я столкнулся, это 2 транзистора и резистор. увеличивается, падение напряжения на Rsense увеличивается. Когда это падение становится более 0,7 В, Q3 включается, а базовое напряжение Q2 снижается, чтобы предотвратить увеличение тока.
Rsense рассчитывается с помощью Vbe/I
Я сам использовал эту схему несколько раз, и она отлично сработала для ограничения тока.